Ваши инструменты управления
  • Промышленное газовое оборудованиеПромышленное газовое оборудование
  • Оборудование для котельных и теплоснабженияОборудование для котельных и теплоснабжения
  • Резервуарные металлоконструкции. Оборудование для резервуарных парковРезервуарные металлоконструкции. Оборудование для резервуарных парков
  • Оборудование и комплектующие для сжиженного углеводородного газаОборудование и комплектующие для сжиженного углеводородного газа
  • Оборудование для строительства и монтажа трубопроводовОборудование для строительства и монтажа трубопроводов

Паровые котлы

Паровой котел (парогенератор) — оборудование, предназначенное для генерации пара с высоким давлением и подогрева воды. Рабочей средой большинства паровых котлов является вода. Подводимая к паровому котлу тепловая энергия может представлять собой электрическую, ядерную, солнечную, геотермальную энергию или тепло от сгорания топлива. Паровые котлы бытового назначения вырабатывают около 20 кг пара в час при давлениях порядка атмосферного, в то время как котлы крупных электростанций дают до 4500 т пара в час при давлениях до 28 Па. Такие давления считаются сверхкритическими, так как они превышают критическое давление воды (22,1 МПа), при котором вода превращается в пар. В состав этих котлов входит топочная камера, где сжигается топливо, газообразные продукты горения которого поднимаются из зоны горения и омывают парообразующие (кипятильные) трубы, расположенные в газовом тракте. Далее эти газы охлаждаются, а тепло, которое они отдают при этом, поглощается водой, которая нагревается и испаряется. Естественная циркуляция является результатом процесса испарения.

Выделяют два основных типа паровых котлов:

  1. газотрубные;
  2. водотрубные.


    Все котлы (дымогарно-жаротрубные, дымогарные и жаротрубные), в которых газы высокой температуры проходят внутри дымогарных и жаровых труб, отдавая тепло воде, окружающей трубы, называются газотрубными.

    В водотрубных котлах, наоборот, нагреваемая вода проходит по трубам, омываемым топочными газами, которые находятся снаружи. Водотрубные котлы, как правило, крепятся к каркасу здания или котла, а газотрубные опираются на боковые стенки топки.

    Поровые котлы Газовик-Теплоэнерго

     

    Газотрубные котлы

    Паровой котел, как парогенератор, отделенный от топки, упоминают в своих трудах такие ученые XVII века, как итальянец Дж. делла Порта в 1601 г., француз С. де Ко в 1615 г., англичанин Э. С. Вустер в 1663 г., однако наиболее удачную и пригодную к применению на практике конструкцию создал французский физик А. Папен в 1680 году.  Этот котел с предохранительным клапаном, названный "котлом Папена", положил начало использованию котлов в металлургической и горнодобывающей промышленности. Первоначально конструкция котла напоминала котел для приготовления пищи. Материалом для изготовления котла была медь или чугун. "Предком" котла современной конструкции является цилиндрический котел, применявшийся до второй половины XIX века. Его паропроизводительность была невелика: 0,4 т/ч при давлении пара 1 МПа (10 кгс/см2), КПД не превышал 30%, а поверхность нагрева составляла 25 м2. Далее котлы развивались в двух направлениях: увеличение количества потоков воды и пара (водотрубные котлы) и увеличение потоков газов (газотрубные котлы) . Следствием увеличения поверхности нагрева было повышение паропроизводительности котла при незначительном увеличении массы, а также увеличение КПД. Газотрубные паровые котлы отличались от цилиндрических высоким КПД около 60% и относительно небольшими размерами. Паропроизводительность таких котлов ограничивалась габаритами, а давление пара не превышало 1,5—1,8 Мн/м2 за счет особенностей конструкции. Это привело к тому, что газотрубные котлы используются только в некоторых транспортных средствах: паровозах и пароходах. В XIX-XX веках газотрубные котлы широко применялись благодаря простоте обслуживания, а также способностью работать под наддувом (при давлении выше атмосферного в газовом тракте).  Самым известным бытовым газотрубным котлом является самовар.

     Применение котлов в современной теплоэнергетике ограничивается тепловой мощностью около 360 кВт и показателями рабочего давления около 1 МПа. Это связано с тем, что при проектировании таких сосудов высокого давления, каким является газотрубный котел, толщина стенок определяется заданными значениями диаметра, рабочей температуры и давления.
    Необходимо брать в расчет требования безопасности, так как в случае взрыва парового котла происходит мгновенный выброс большого объема пара, что может привести к аварии. При современных темпах развития техники и требований безопасности, газотрубные котлы можно считать устаревшими, но множество таких котлов тепловой мощностью до 700 кВт по-прежнему обслуживают жилые здания и промышленные предприятия (рис. 1).

    Существует два типа газотрубных котлов: жаротрубные паровые котлы и дымогарные паровые котлы. В жаротрубных паровых котлах топливо сгорает внутри специальных топочных труб, окруженных нагреваемой водой, а в дымогарных паровых котлах топливо сгорает уже в топке, а по трубам происходит движение продуктов его горения. Однако современные газотрубные паровые котлы сложно однозначно разделить на жаротрубные и дымогарные, поскольку в конструкции паровых котлов могут предусматриваться разнообразные системы "дожигания" топлива, а топочный тракт является единым целым вплоть до вытяжной трубы, через которую выводятся отходящие газы.

     

    Водотрубные котлы

    Конструкция водотрубных паровых котлов значительно сложнее газотрубных. Водотрубные котлы имеют ряд преимуществ по сравнению с газотрубными: быстрый разогрев; безопасность в эксплуатации и предотвращение аварийных ситуаций; возможность регулировки в соответствии с изменениями нагрузки; легкость в транспортировке; возможность легкой перестройки проектных решений и допуск значительной перегрузки. Недостатком водотрубного котла является большое количество узлов и агрегатов в конструкции, соединения которых должны исключать протечки при высоком давлении и температуре. Кроме того, при ремонте затрудняется доступ к агрегатам котла из-за его работы под давлением.
    В состав водотрубного котла входят пучки труб, присоединенные  к барабану небольшого диаметра. Монтаж всей системы производится над топочной камерой и заключается в наружный кожух.

    Направляющие перегородки способствуют неоднократному прохождению топочного газа через трубные пучки, благодаря чему обеспечивается более высокая теплоотдача. Барабаны различных конструкций служат резервуарами пара и воды, выбирается минимальный диаметр барабана во избежание трудностей, характерных для газотрубных котлов.

    Выделяют следующие типы водотрубных котлов:

    • вертикальные с одним или несколькими паровыми барабанами;

    • горизонтальные с поперечным или продольным барабаном;

    • радиационные;

    • вертикальные с барабаном вертикального или поперечного типа.

    В топках водотрубных котлов предусматриваются радиационные экраны, которые способствуют повышению тепловыделений в топке при небольшой тепловой нагрузке, благодаря чему происходит снижение временных затрат на техническое обслуживание и происходит увеличение КПД, помимо этого, существенно снижаются требования к теплоизоляции стенок. Экраны выполнены в виде частых труб, по которым протекает котловая вода; отвод образующегося пара производится в паровой барабан. Установка таких экранов обычно защищает (частично или полностью) стенки котельной установки. Трубы могут быть с проставкой, гладкими, плавниковыми, с огнеупорной обмазкой и ошипованными.

    Горизонтальный водотрубный котел

    Главным отличием такого типа от других является наличие коллекторов, присоединяющихся к навесным барабанам, которые располагаются или вдоль топочной камеры, как показано на рис. 2 (продольный барабан), или поперек (поперечный барабан).

    Вертикальный водотрубный котел

    Вертикальный паровой котел оснащается двумя или несколькими барабанами, установленными на разной высоте, причем зеркало воды располагается в самом верхнем из них (рис. 3). Присоединение трубы производится непосредственно к барабану. Вблизи места присоединения они образуют изгиб, получая тем самым ряд пучков. Поток газов, нагретых перегородками, направляется поперек труб. Такая конструкция позволяет с легкостью изменять геометрию поверхности нагрева.

     

    Радиационные котлы

    Радиационные паровые котлы оборудуются:

    а) системой вертикальных труб, присоединенных непосредственно к основным барабанам;

    б) широкими коллекторными трубами (узкими барабанами), проходящими горизонтально в нижней и верхней части стенки топки.

    В варианте «б» коллекторы соединяются между собой при помощи тонких частых вертикальных труб, образующих настенные экраны. За счет лучистой теплоты из зоны горения происходит испарение воды в трубах, а образовавшийся горячий пар поднимается между коллекторами, присоединенными к основным барабанам, вызывая циркуляцию. Та же схема используется в потолочных и напольных экранах. Изоляция труб отсутствует, только в зоне с высокой температурой предусматривается чугунные защитные панели или огнеупорная обмазка. В некоторых случаях парообразование в экранах играет важную роль, а обычные водотрубные конвективные теплообменные поверхности помогают защитить основной барабан от радиационного перегрева.

    Прямоточные паровые котлы

    Прямоточные паровые котлы могут работать в сверхкритическом и в докритическом режимах. Питательная вода подается в трубы при помощи насоса, где она за один проход набирает достаточное количество тепла для преобразования в пар высокого давления.
    Теплообмен происходит в многочисленных параллельно включенных экранных панелях, окружающих топочную камеру. Прямоточные котлы в основном применяются на крупных электростанциях, работающих на ископаемом топливе. Они отличаются простотой пуска и легкостью перехода с режима на режим благодаря своему широкому диапазону рабочих условий. 

    По видам потребляемого топлива паровые котлы различаются: 

    • Паровые котлы твердотопливные;
    • Паровые котлы на газу;
    • Паровые котлы на жидком топливе.

    В качестве энергоносителя пар находит широчайшее применение в разных отраслях промышленности и других сферах деятельности.

    Применение пара в пищевом производстве:

    • В кондитерском производстве — для варки различных кондитерских масс, нагреваемых в варочных котлах при помощи подаваемого пара;
    • В молочной промышленности при помощи пара производится стерилизация молока; допускается применение пара при стерилизации прохладительных напитков и соков, а также стерилизации внутренних стенок трубопроводов пищевого оборудования при санитарной обработке;
    • Пар применяется в хлебопекарной промышленности для придания глянца бараночным изделиям и для расстойки теста;
    • В сельском хозяйстве пар применяется при производстве гранулированных кормов, а также для запаривания кормов в кормозапарниках;
    • В мясоперерабатывающей промышленности используют пар для размораживания мясных туш или для варки колбасных изделий в специальных камерах.

    Применение пара в производстве строительных материалов и строительстве:

    • В строительстве пар используют при очистке арматуры и площадок от снега и льда под заливку бетоном и для подогревания залитой бетонной массы в холодное время;
    • На заводах ЖБИ для пропаривания железобетонных изделий в специальных камерах;
    • Подогревание инертных материалов (щебня, песка) при изготовлении товарного бетона, при производстве пенополистирола. В технологических операциях довспенивания, вспенивания и спекания;
    • В деревообрабатывающей отрасли пар используют при сушке пиломатериалов, в том числе ценных пород древесины, таких как бук, дуб и др.

    Также пар применяется и других отраслях:

    • В медицине производится паровая стерилизация медицинских инструментов и спецодежды;
    • В коммунальном хозяйстве парогенераторы используются в общественных прачечных, банях и химчистках. Один паровой котел может снабжать горячей водой и тепловым паром одновременно несколько зданий;
    • В косметической, фармацевтической, химической отраслях промышленности.

    В силу своей распространенности пар является одним из самых известных теплоносителй, и, как любой теплоноситель, имеет и достоинства, и недостатки.

    Неоспоримыми преимуществами использования пара является высокая теплонесущая способность, использование воды, низкая стоимость передачи тепла, а также широкая известность технологии. Но существуют и недостатки: регулярные остановки оборудования для его инспекции, потери при продувке и конденсации, высокая стоимость химических реагентов, коррозионно-активная среда.  


        Пожарная безопасность в котельных

        Опубликовано 29.11.2017
        В блочно-модульных и стационарных котельных, как на любом теплоэнергетическом объекте, крайне важна безопасность эксплуатации, а главным образом - пожарная безопасность. Основные нормы применяются еще на этапе проектирования. Здания и помещения котельных относят к классу Ф 5.1, категория зданий по пожарной безопасности устанавливается в соответствии с СП 12.13130. Если котельная предусматривает наличие склада топлива, то его необходимо отделять от основного помещения котельной противопожарной стеной 1-го типа с пределом

        Универсальная зависимость для потерь давления в трубопроводах

        Опубликовано 09.03.2016
           При проектировании систем водяного отопления, а также тепло- и холодоснабжения удельные потери давления на трение R [Па/м] обычно определяются исходя из величины скорости воды w [м/с] и диаметра трубопровода. Если в качестве расчётного принимать внутренний диаметр dв, то зависимость R от указанных параметров для наиболее часто используемых типов труб можно записать в виде единой аппроксимационной формулы. Она получается на основе обработки данных, приведённых в руководствах [2-6], с помощью метода наименьших

        Как не надо проектировать тепловые пункты

        Опубликовано 02.03.2016
        В настоящее время слово «энергосбережение» у многих на слуху. Об актуальности проблемы говорят все, начиная от премьер-министра и заканчивая начальником ЖЭКа. Однако зачастую решения, принимаемые при проектировании и согласовании документации, неадекватны материальным и техническим затратам, заложенным в ней. В проекты включается оборудование, как правило, импортное и дорогостоящее, без которого во многих случаях можно было бы обойтись. А уполномоченные чиновники слепо, не вникая в суть технических вопросов, согласовывают

        Разработана технология получения жидкого топлива из целлюлозы

        Опубликовано 15.02.2016
        Развитие производства топлива из растительного или животного сырья является важной задачей по улучшению экологии. До недавней поры проекты, направленные на выработку жидкого топлива из органических отходов и целлюлозы, находились в ранней степени разработки, но об их коммерциализации не было речи. Для работы машин и отопления требуется топливо, запасы которого ограничены. Исключение составляют возобновляемые источники энергии. Это энергия солнца, ветра, приливов и древесина: к примеру, твердотопливный котел работает на дровах,

        Все новости раздела Наша Работа

        Все новости и статьи

        Форма обратной связи
        Ваше имя*:Номер телефона*:
        Email:Город:
        Название организации*:
        Вопрос:
        Поля, помеченные * обязательны для заполнения.
         
        Запрос на тему проектно-технической документации
        Ваше имя*:Номер телефона*:
        Email:Город:
        Название организации*:
        Вопрос:
        Поля, помеченные * обязательны для заполнения.
         
        Запрос на тему проектно-технической документации
        Ваше имя*:Номер телефона*:
        Email:Город:
        Название организации*:
        Вопрос:
        Поля, помеченные * обязательны для заполнения.
         
        Форма запроса цены
        Запрос цены на
        Ваше имя*:Номер телефона*:
        Email:Город:
        Название организации*:
        Дополнительная информация:
        Поля, помеченные * обязательны для заполнения.
         
        Форма заказа
        Заказ
        Ваше имя*:Номер телефона*:
        Email:Город:
        Название организации*:
        Дополнительная информация:
        Поля, помеченные * обязательны для заполнения.
         
        Форма заказа оборудования, стоимости и условий поставки
        Ваше имя*:Номер телефона*:
        Наименования:
        Добавить
        Email:Город:
        Название организации*:
        Дополнительная информация:
        Поля, помеченные * обязательны для заполнения.